Mạch điều khiển động cơ. Động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc. Nút nhấn bài đăng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ngày nay, các mạch điều khiển rơle-contactor thường được sử dụng nhiều nhất. Trong các hệ thống như vậy, các thiết bị chính là bộ khởi động điện từ và rơ le. Ngoài ra, một thiết bị như động cơ không đồng bộ ba pha với rôto lồng sóc thường được sử dụng làm bộ truyền động cho máy công cụ và các thiết bị lắp đặt khác.

Mô tả động cơ

Những loại ổ đĩa này đã được sử dụng tích cực do chúng dễ vận hành, bảo trì, sửa chữa và cài đặt. Chúng chỉ có một nhược điểm nghiêm trọng, đó là dòng khởi động vượt quá dòng định mức khoảng 5-7 lần và cũng không có cách nào để thay đổi tốc độ rôto một cách trơn tru bằng các phương pháp điều khiển đơn giản.

Loại máy này bắt đầu được sử dụng tích cực do thực tế là các thiết bị như bộ biến tần bắt đầu được đưa vào lắp đặt điện. Một ưu điểm đáng kể khác của động cơ không đồng bộ với dòng điện ba pha và ngắn mạchrôto ở chỗ nó có một sơ đồ khá đơn giản để kết nối với mạng. Để bật nó lên, bạn chỉ cần đặt điện áp ba pha vào stato là thiết bị sẽ khởi động ngay lập tức. Trong các sơ đồ điều khiển đơn giản nhất, một thiết bị như công tắc lô hoặc công tắc dao ba pha được sử dụng để khởi động nó. Tuy nhiên, những thiết bị này, mặc dù đơn giản và dễ sử dụng, nhưng lại là yếu tố điều khiển bằng tay.

Đây là một điểm trừ lớn, vì trong sơ đồ của hầu hết các cài đặt, cần phải sử dụng mạch chuyển đổi động cơ ở chế độ tự động. Nó cũng cần thiết để cung cấp sự thay đổi tự động về hướng quay của rôto động cơ, tức là chiều quay của nó và thứ tự mà một số động cơ được đưa vào hoạt động.

Sơ đồ đấu dây cơ bản

Để cung cấp tất cả các chức năng cần thiết đã được mô tả ở trên, cần phải sử dụng các chế độ vận hành tự động chứ không phải điều khiển truyền động bằng tay. Tuy nhiên, công bằng mà nói, một số máy cắt kim loại cũ vẫn sử dụng công tắc ngăn xếp để thay đổi số cặp cực hoặc để đảo chiều.

Việc sử dụng không chỉ công tắc lô mà còn cả công tắc dao trong mạch kết nối của động cơ không đồng bộ (IM), nhưng chúng chỉ thực hiện một chức năng - kết nối mạch với nguồn điện áp. Tất cả các hoạt động khác mà mạch điều khiển động cơ cung cấp được thực hiện dưới sự hướng dẫn của bộ khởi động điện từ.

KhiKết nối mạch HELL với rôto lồng sóc thông qua loại khởi động này không chỉ cung cấp chế độ điều khiển thuận tiện mà còn tạo ra khả năng bảo vệ bằng không. Thông thường, ba phương pháp chuyển mạch được sử dụng làm mạch điều khiển động cơ trong máy công cụ, hệ thống lắp đặt và các máy khác:

• sơ đồ đầu tiên được sử dụng để điều khiển động cơ không thể đảo ngược, chỉ sử dụng một bộ khởi động kiểu điện từ và hai nút - "Bắt đầu" và "Dừng";
• mạch điều khiển động cơ kiểu đảo chiều thứ hai cung cấp cho việc sử dụng ba nút và hai bộ khởi động kiểu thông thường hoặc một kiểu đảo chiều;
• sơ đồ điều khiển thứ ba khác với sơ đồ trước chỉ ở chỗ hai trong ba nút điều khiển có các địa chỉ liên lạc được ghép nối.

Mạch khởi động kiểu điện từ

Khởi động động cơ không đồng bộ trong sơ đồ kết nối như vậy được thực hiện bằng cách nhấn nút tương ứng. Khi nhấn nó, dòng điện có điện áp 220 V chạy vào cuộn dây của bộ khởi động.. Các tiếp điểm nguồn này cung cấp điện áp đầu vào cho động cơ. Song song với quá trình này, tiếp điểm chặn cũng được đóng lại. Việc bao gồm nó được thực hiện song song với nút "Bắt đầu". Chính vì chức năng này mà khi nhả nút, cuộn dây vẫn được cấp điện và tiếp tục cấp điện cho động cơ để động cơ hoạt động.

Nếu vì bất kỳ lý do gì trong quá trình khởi động động cơ cảm ứng, đó làkhi bạn nhấn "Bắt đầu", tiếp điểm chặn sẽ không đóng hoặc, ví dụ, không có, sau đó ngay lập tức khi được nhả ra, dòng điện sẽ ngừng cung cấp cho cuộn dây, tiếp điểm nguồn của bộ khởi động sẽ mở và động cơ sẽ ngay lập tức dừng lại.. Chế độ hoạt động này được gọi là "nhảy". Ví dụ, nó xảy ra khi vận hành một cần trục dầm.

Để dừng động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc, bạn phải nhấn nút "Dừng". Nguyên lý hoạt động trong trường hợp này khá đơn giản và dựa trên thực tế là việc nhấn nút tạo ra sự cố ngắt mạch, ngắt các tiếp điểm nguồn của bộ khởi động, từ đó dừng động cơ. Nếu điện áp tại nguồn điện biến mất trong quá trình hoạt động, động cơ cũng sẽ dừng lại, vì lỗi như vậy tương đương với việc nhấn "Dừng" và tiếp tục tạo ra sự cố trong mạch thiết bị.

Sau khi thiết bị ngừng hoạt động do mất điện hoặc mất nguồn, chỉ có thể khởi động lại thiết bị bằng một nút. Đây là những gì được gọi là bảo vệ bằng không trong các mạch điều khiển động cơ. Nếu thay vì khởi động một công tắc hoặc công tắc dao được lắp ở đây, thì nếu điện áp xuất hiện trở lại trong nguồn, động cơ sẽ tự động khởi động và tiếp tục làm việc. Điều này được coi là không an toàn cho nhân viên bảo trì.

Sử dụng hai bộ khởi động trong thiết bị đảo chiều

Loại mạch điều khiển động cơ không đồng bộ này, trên thực tế, hoạt động giống như mạch trước. Sự khác biệt chính ở đây làđể có thể thay đổi hướng quay của rôto, nếu cần. Để làm điều này, cần phải thay đổi các giai đoạn hoạt động có sẵn trên cuộn dây stato. Ví dụ, nếu bạn nhấn nút "Bắt đầu" KM1, thì thứ tự của các giai đoạn làm việc sẽ là A-B-C. Nếu bạn bật thiết bị từ nút thứ hai, tức là từ KM2, thì thứ tự của các giai đoạn hoạt động sẽ thay đổi thành ngược lại, tức là C-B-A.

Như vậy, hóa ra để điều khiển động cơ không đồng bộ với mạch kiểu này, cần hai nút "Khởi động", một nút "Dừng" và hai bộ khởi động.

Khi bạn nhấn nút đầu tiên, thường được gọi là SB2 trong sơ đồ, công tắc tơ đầu tiên sẽ bật và rôto sẽ quay theo một hướng. Nếu cần thay đổi hướng quay sang hướng ngược lại, bạn phải nhấn "Dừng", sau đó động cơ được khởi động bằng cách nhấn nút SB3 và bật công tắc tơ thứ hai. Nói cách khác, để sử dụng lược đồ này, cần nhấn trung gian vào nút dừng.

Bởi vì việc kiểm soát hoạt động của động cơ trở nên khó khăn hơn với sơ đồ như vậy, nên cần có biện pháp bảo vệ bổ sung. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về hoạt động của các tiếp điểm thường đóng (NC) trong bộ khởi động. Chúng cần thiết để bảo vệ chống lại việc nhấn đồng thời cả hai nút "Bắt đầu". Nhấn chúng mà không dừng lại sẽ gây ra đoản mạch. Các địa chỉ liên hệ bổ sung trong trường hợp này ngăn chặn việc bao gồm đồng thời cả haingười bắt đầu. Điều này là do thực tế là khi được nhấn đồng thời, một trong số chúng sẽ bật muộn hơn giây thứ hai. Trong thời gian này, người tiếp xúc đầu tiên sẽ có thời gian để mở danh bạ của nó.

Nhược điểm của việc điều khiển động cơ điện bằng mạch điện như vậy là bộ khởi động phải có nhiều tiếp điểm hoặc phụ kiện tiếp điểm. Bất kỳ phương án nào trong hai phương án này không chỉ làm phức tạp toàn bộ thiết kế điện mà còn làm tăng chi phí lắp ráp.

Loại sơ đồ kiểm soát thứ ba

Sự khác biệt chính giữa sơ đồ này của hệ thống điều khiển động cơ và sơ đồ trước là trong mạch của mỗi công tắc tơ, ngoài nút "Dừng" chung, còn có thêm hai tiếp điểm. Nếu chúng ta xem xét công tắc tơ đầu tiên, thì trong mạch của nó có một tiếp điểm bổ sung; SB2 là một tiếp điểm thường mở (tạo) và SB3 có một tiếp điểm thường đóng (ngắt). Nếu chúng ta xem xét sơ đồ kết nối của bộ khởi động điện từ thứ hai, thì nút "Bắt đầu" của nó sẽ có cùng các tiếp điểm, nhưng nằm đối diện với nút đầu tiên.

Vì vậy, có thể đảm bảo rằng khi bạn nhấn một trong số chúng khi động cơ đang chạy, mạch đã hoạt động sẽ mở và mạch kia, ngược lại, sẽ đóng lại. Loại kết nối này có một số ưu điểm. Thứ nhất, mạch này không cần bảo vệ chống lại việc bật đồng thời, có nghĩa là không cần tiếp điểm bổ sung. Thứ hai, có thể đảo ngược mà không cần nhấn trung gian vào"Dừng lại". Với kết nối này, công tắc tơ này chỉ được sử dụng để dừng hoàn toàn ĐỊA NGỤC đang hoạt động.

Điều đáng chú ý là các sơ đồ kiểm soát khởi động động cơ được xem xét có phần đơn giản hóa. Họ không xem xét sự hiện diện của các thiết bị bảo vệ bổ sung khác nhau, các yếu tố báo hiệu. Ngoài ra, trong một số trường hợp, có thể cấp nguồn cho cuộn dây điện từ của bộ khởi động từ nguồn 380 V. Trong trường hợp này, chỉ có thể kết nối từ hai pha, ví dụ A và B.

Mạch điều khiển với chức năng khởi động và định thời trực tiếp

Động cơ được khởi động như bình thường - bằng một nút, sau đó điện áp sẽ được đặt vào cuộn dây khởi động, cuộn dây này sẽ kết nối AD với nguồn điện. Tính chất đặc biệt của mạch như sau: cùng với việc đóng các tiếp điểm ở bộ khởi động (KM), một trong các tiếp điểm của nó sẽ đóng trong mạch khác (CT). Do đó, mạch điện bị đóng lại, trong đó có công tắc tơ hãm (KM1). Nhưng hoạt động của nó tại thời điểm này không được thực hiện, vì liên hệ mở KM nằm ở phía trước của nó.

Để tắt, có một nút khác mở mạch KM. Tại thời điểm này, thiết bị đã được ngắt kết nối khỏi nguồn điện AC. Tuy nhiên, cùng lúc đó, tiếp điểm đóng lại, trong mạch rơ le hãm, trước đây được gọi là KM1, và mạch cũng được tắt trong rơ le thời gian, được ký hiệu là KT. Đây là những gì dẫn đến thực tế là công tắc tơ KM1 được bao gồm trong công việc. Trong trường hợp này,chuyển mạch điều khiển động cơ sang dòng điện một chiều. Có nghĩa là, điện áp cung cấp được cung cấp từ một nguồn tích hợp thông qua một bộ chỉnh lưu, cũng như một điện trở. Tất cả điều này dẫn đến thực tế là thiết bị thực hiện phanh động.

Tuy nhiên, công việc của kế hoạch không kết thúc ở đó. Mạch có rơ le thời gian (CT), bắt đầu đếm thời gian hãm ngay sau khi ngắt khỏi nguồn điện. Khi hết thời gian quy định để tắt động cơ, CT mở tiếp điểm có sẵn trong mạch KM1, nó sẽ tắt, do đó việc cung cấp dòng điện một chiều cho động cơ cũng dừng lại. Chỉ sau khi điều này xảy ra hiện tượng dừng hoàn toàn và có thể coi như mạch điều khiển động cơ đã trở về vị trí ban đầu.

Đối với cường độ phanh, nó có thể được điều chỉnh bằng cường độ của dòng điện một chiều chạy qua điện trở. Để làm được điều này, bạn cần đặt mức kháng cự cần thiết trong khu vực này.

Sơ đồ vận hành động cơ nhiều tốc độ

Sơ đồ điều khiển này có thể cung cấp khả năng đạt được hai tốc độ động cơ. Để làm điều này, các phần của nửa cuộn dây stato được nối với hình sao kép hoặc hình tam giác. Ngoài ra, trong trường hợp như vậy, khả năng đảo ngược cũng được cung cấp. Để tránh trục trặc của hệ thống điều khiển động cơ, trong một mạch phức tạp như vậy có hai rơ le nhiệt, cũng như một cầu chì. Trên sơ đồ, chúng thường được đánh dấu lần lượt là KK1, KK1 và FA.

Ban đầu có thể khởi động rôto ở RPM thấp. Để làm điều này, chương trình thường cung cấpmột nút có nhãn SB4. Sau khi nhấn nó, nó bắt đầu ở tần số thấp. Trong trường hợp này, stato của thiết bị được kết nối theo sơ đồ tam giác thông thường, và rơle hiện tại đóng hai công tắc tơ và chuẩn bị cho động cơ để kết nối điện từ nguồn. Sau đó, bạn cần nhấn nút SB1 hoặc SB2 để xác định hướng quay - "Tiến" hoặc "Quay lại", tương ứng.

Khi hoàn thành việc chạy đến tần số thấp, có thể tăng tốc động cơ lên tốc độ cao. Để thực hiện việc này, nút SB5 được nhấn, nút này sẽ ngắt kết nối một trong các bộ tiếp điểm khỏi mạch và kết nối với bộ tiếp điểm kia. Nếu chúng ta xem xét hành động này từ quan điểm của hoạt động của chuỗi, thì một lệnh được đưa ra để chuyển từ hình tam giác sang hình sao kép. Để dừng hoàn toàn công việc, có một nút "Dừng", được đánh dấu trên sơ đồ là SB3.

Nút đăng

Thiết bị này dùng để chuyển mạch, tức là kết nối các mạch trong đó dòng điện xoay chiều chạy với điện áp tối đa là 660 V và tần số 50 hoặc 60 Hz. Có thể vận hành các thiết bị như vậy trong mạng có dòng điện một chiều, nhưng khi đó điện áp hoạt động tối đa bị giới hạn ở 440 V. Nó thậm chí có thể được sử dụng như một bảng điều khiển.

Một nút đăng thông thường có các đặc điểm thiết kế sau:

• Mỗi nút của nó đều không khớp.
• Có một nút "Bắt đầu", nút này thường không chỉ có màu xanh lục mà còn có cả các địa chỉ liên lạc loại có dây thông thường. Một số mô hình thậm chí còn có đèn nền bật sáng khi nhấn. Mục đích - giới thiệu về công việc của bất kỳ cơ chế nào.
• "Stop" là nút có màu đỏ (thường gặp nhất). Nó nằm trên các tiếp điểm đóng và mục đích chính của nó là ngắt kết nối bất kỳ thiết bị nào khỏi nguồn điện để dừng hoạt động của nó.
• Sự khác biệt giữa một số thiết bị là chất liệu được sử dụng để làm khung. Nó có thể được làm từ kim loại hoặc nhựa. Trong trường hợp này, vỏ máy đóng một vai trò quan trọng, vì nó có một mức độ bảo vệ nhất định tùy thuộc vào chất liệu.

Lợi ích chính

Trong số những ưu điểm chính của các thiết bị này là:

• trọn bộ này có thể không phải lúc nào cũng chuẩn, có thể điều chỉnh theo ý muốn của khách hàng;
• thân thường làm bằng nhựa hoặc kim loại chịu lửa không cháy;
• có độ kín tốt, đạt được do sự hiện diện của một miếng đệm cao su giữa nắp và các điểm tiếp xúc bên trong;
• con dấu cho nút đăng này được bảo vệ tốt khỏi mọi yếu tố môi trường xâm thực;
• có thêm một lỗ bên hông để thuận tiện cho việc luồn dây cáp theo ý muốn;
• tất cả các chốt có sẵn tại bài đều được làm bằng thép không gỉ có độ bền cao.

Kiểu đăng

Có ba kiểu nhịn ăn - PKE, PKT và PKU. Đầu tiên thường được sử dụng để làm việc với các máychế biến gỗ cho công nghiệp hoặc gia đình. PKU được sử dụng trong công nghiệp, nhưng chỉ ở những cơ sở không có nguy cơ cháy nổ và nồng độ bụi và khí không vượt quá mức có thể vô hiệu hóa thiết bị. PKT chính xác là những trụ có thể được sử dụng trong mạch điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc, cũng như các động cơ khác thuộc loại điện. Ngoài ra, chúng cũng được sử dụng rộng rãi để điều khiển các thiết bị như cầu trục, cầu trục trên cao và các thiết bị khác được thiết kế để nâng tải nặng.